Integração de unidades de destilação de membranas para incremento de fluxo de permeado no reúso de água de efluentes têxteis

Abstract

A indústria têxtil consume um alto volume de água e, como consequência, contamina-a diante do uso de produtos químicos e corantes. Em alternativa aos métodos convencionais, tem-se o emprego da Destilação de Membrana (DM) para o tratamento destes efluentes. A DM é um método de separação não isotérmico, que transporta calor e vapor de água a partir do uso de uma membrana hidrofóbica e porosa. Diante disso, este trabalho teve como objetivo comparar experimentalmente e de forma simulada a configuração por contato direto (DMCD) e a configuração a vácuo (DMV) para diferentes classes de corantes. Além disso, comparar a unidade de DMCD simples ao processo multiestágio. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Controle e Processos de Polimerização da UFSC, durante 4 horas, utilizando vazão de alimentação a 1,5L/mim, vazão de permeado a 0,7L/min, temperatura de alimentação a 60°C e temperatura de permeado a 20°C. Foram utilizadas soluções sintéticas de corantes das classes: ácido, direto, reativo e disperso a 30mg/L. Para a DMCD simples e DMV empregou-se o uso da membrana de PTFE, para a DMCD em série foram utilizadas as membranas de PTFE e PVDF. As membranas foram caracterizadas em termos de espessura, hidrofobicidade e porosidade. Verificou-se, experimentalmente, que a DMV apresentou maior produtividade, uma vez que o fluxo de permeado e a vazão mássica foram superiores às demais. Tanto experimentalmente como de forma simulada, o processo de DMCD em série apresentou menor fluxo de permeado, no entanto maior vazão mássica, mostrando-se mais eficiente. Foi possível verificar que o fluxo de permeado é reduzido diante do aumento da área de permeação e que ocorre diminuição na temperatura da alimentação e aumento na temperatura do permeado diante do incremento de estágios na DMCD.